Summary:Here we compare the applicability, the information provided and the cost-benefit of three sampling methods usually used in the study of rocky benthic assemblages. For comparative purposes, sampling was performed seasonally and along a depth gradient (0-50 m) in the Cabrera Archipelago (western Mediterranean). The destructive scraping (collection) method was the least cost-effective but provided the best qualitative and quantitative information. The in situ visual method was the most time-effective but provided low levels of taxonomic resolution and its accuracy decreased with depth due to the increasing difficulty of recognizing species in situ due to nitrogen narcosis, reduced light and cold. The photoquadrat method showed intermediate values of cost-effectiveness and information but was not suitable for multilayered assemblages, as it only accounted for the overstory. A canonical correspondence analysis showed that depth was highlighted as the main environmental gradient (16.0% of variance) by the three methods. However, differences due to the sampling method (7.9% of variance) were greater than differences due to temporal variability (5.8% of variance), suggesting that the three methods are valid but their selection has to be carefully assessed in relation to the targeted assemblages and the specific goals of each study.Keywords: rocky benthic assemblages; destructive and non-destructive sampling methods; photoquadrats; depth gradient; seasonality. Costes y beneficios de tres métodos de estudio de comunidades en el bentos rocoso mediterráneoResumen: Este trabajo compara la aplicabilidad, la calidad de la información, los costes y los beneficios de tres métodos de muestreo usados habitualmente en el estudio de comunidades en el bentos rocoso mediterráneo. Para fines comparativos, el muestreo se realizó estacionalmente y a lo largo de un gradiente de profundidad (0-50 m) en el Archipiélago de Cabrera (Mediterráneo Occidental). El método destructivo de raspado (recolección) tuvo altos costes, pero proporcionó la información de mejor calidad, tanto a nivel cualitativo como cuantitativo. El método visual in situ fue el más eficiente en cuanto a la obtención de información, pero proporcionó una baja resolución taxonómica y su exactitud decreció con la profundidad debido a la dificultad de reconocer especies in situ bajo condiciones de narcosis, falta de luz y frío. El método fotográfico obtuvo valores intermedios de coste-beneficio, pero no fue adecuado para caracterizar comunidades estratificadas ya que solo tuvo en cuenta el estrato superior. Un análisis CCA mostró que el principal gradiente ambiental resaltado en todos los métodos era la profundidad (16.0% de la varianza). Sin embargo, las diferencias debidas al método de muestreo (7.9% de la varianza) fueron más grandes que las debidas a la variabilidad estacional (5.8% de la varianza). En consecuencia, los tres métodos son válidos para el muestreo de comunidades rocosas mediterráneas, pero su selección debe basarse en un análisis minucioso de las comun...
Photosynthetic features and dark respiration of different species of dominant canopy-forming algae of the Order Fucales (Phaeophyceae) consistently change with depth. Photosynthetic efficiency (α) and light at compensation (I c ) change according to the amount of light available at each depth, α increasing and I c decreasing with depth. However, the values of light at saturation (I k ) do not show any depth pattern.Deep-water species show higher photosynthesis at saturation (P max ) and lower dark respiration (R d ) than shallow water ones. This result contrasts with the expected reduction of P max in low light environments shown by terrestrial plants but is consistent with other studies performed in macroalgae, suggesting that P max and α show the same trend of variation in the marine environment. The positive correlation between P max and α cannot be explained by differences in thickness as all tested species show an extremely high morphological similarity. The increase in P max with depth is also coupled to an increase of N and P content in branches, which points to nutrientlimited photosynthesis in shallow water species.
Marine macroalgae are unevenly distributed with depth, with substitutions of the dominant species along the bathymetric gradient. Since light shows a sharp decrease with depth and is a critical factor for algal growth, we hypothesize that species dominating at a certain depth are the best adapted to the light environment reaching that depth. To this end, we selected seven species of Mediterranean macroalgae distributed from 0 to 50 m depth and looked for their photosynthetic performances. Photosynthetic responses showed striking differences, with photosynthetic efficiencies increasing at increasing depths. However, neither oxygen production at high light levels nor respiration are related to depth but seem to respond to other factors such as thallus thickness or nutrient availability. Some species show high production values in agreement with their high productivity and fast growth, while others show low production values but high biomass and durability. Thus, the species that dominates at each light level seems to be the one that makes best use of the light environment to accomplish its life cycle. Actividad fotosintética de macroalgas a lo largo de un gradiente batimétrico: variabilidad interespecífica y estacionalResumen: Las macroalgas marinas se distribuyen de forma desigual en profundidad, observándose una substitución de las especies dominantes a lo largo del eje batimétrico. Como la luz muestra una disminución muy marcada con la profundidad y es un factor crítico para el crecimiento de las algas, nuestra hipótesis es que aquellas especies que dominan a una cierta profundidad son las que están mejor adaptadas al ambiente lumínico de esa profundidad. Para comprobarlo hemos seleccionado siete especies de algas marinas mediterráneas distribuidas entre 0 y 50 m de profundidad y hemos calculado sus parámetros fotosintéticos. Las respuestas fotosintéticas muestran grandes diferencias entre especies, con las eficiencias fotosintéticas que aumentan al aumentar la profundidad donde crecen las algas. Sin embargo, tanto la producción de oxígeno a elevados niveles de luz como la respiración no están relacionadas con la profundidad, y parecen determinadas por otros factores como el grosor del talo o la disponibilidad de nutrientes. Algunas especies muestran valores de producción elevados, en sintonía con su alta productividad y rápido crecimiento, mientras que otras muestran bajos valores de producción pero una elevada biomasa y perdurabilidad. Así pues, las especies que dominan en cada ambiente lumínico parecen ser aquellas que utilizan de mejor manera la luz disponible donde crecen para completar con éxito su ciclo de vida. Palabras clave: macroalgas; fotosíntesis; gradientes de profundidad; eficiencia; luz.Citation/Como citar este artículo: Sant N., Ballesteros E. 2020. Photosynthetic activity of macroalgae along a bathymetric gradient: interspecific and seasonal variability. Sci. Mar. 84(1): 7-16. https://doi.org/10.3989/scimar.04995.06AEditor: E. Cebrián.
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